(57)【要約】【課題】簡易な構成で２帯域に対応したアンテナ装置を提供すること。【解決手段】アンテナ装置１００は長さＬのアンテナ１１０と遮断周波数ｆHでＴ型のＨＰＦ１２０と遮断周波数ｆLのＬＰＦ１３０とから構成される。ｃを光速とし、周波数ｃ／Ｌの電磁波に対してＨＰＦ１２０とＬＰＦ１３０との位相差が１８０度で、ｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLが成立すれば、アンテナ装置１００は周波数ｃ／Ｌを中心周波数とする周波数帯域の電磁波（周波数ｆu）を送受信することが可能である（１．Ａ）。ｆH未満の周波数の電磁波に対し、ＨＰＦ１２０はオープン（スイッチとしてオフ）の状態となり、低周波電力は接地へ流れない。すると、ループアンテナ１１０は１／４波長モノポールアンテナとして動作するので、ｃ／４Ｌ＜ｆHならば、アンテナ装置１００は、中心周波数ｃ／４Ｌの帯域の電磁波（周波数ｆd）を送受信するアンテナ装置として利用できる（１．Ｂ）。【選択図】図１
2006237660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長さがＬのループアンテナと、ループアンテナの一端に接続された遮断周波数がｆLの低域濾波器と、ループアンテナの他端に接続された遮断周波数がｆHの高域濾波器とを有し、非平衡線路に接続されるアンテナ装置であって、
前記高域濾波器は、ｎ個の直列接続されたキャパシタと、各キャパシタの接続点に一端が接続されたｎ−１個のインダクタから成り、
ｃを光の速さとして、ｃ／４Ｌ＜ｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLであり、
２つの周波数ｃ／４Ｌとｃ／Ｌとをそれぞれ含む帯域の電磁波に対応させて、ループとモノポールとの２つのモードで送受信可能としたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
更に整合回路を有することにより、平衡線路−不平衡線路接続器が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
ＦＭ帯域とＵＨＦ帯域の２帯域の電磁波に対応させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
長さがＬのループアンテナと、ループアンテナの一端に接続された遮断周波数がｆLの低域濾波器と、ループアンテナの他端に接続された遮断周波数がｆHの高域濾波器とを有し、非平衡線路に接続されるアンテナ装置の利用方法であって、
前記高域濾波器は、ｎ個の直列接続されたキャパシタと、各キャパシタの接続点に一端が接続されたｎ−１個のインダクタから成り、
ｃを光の速さとして、ｃ／４Ｌ＜ｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLであり、
２つの周波数ｃ／４Ｌとｃ／Ｌとをそれぞれ含む帯域の電磁波に対応させることを特徴とするアンテナ装置の利用方法。
【請求項５】
更に整合回路を有することにより、平衡線路−不平衡線路接続器が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置の利用方法。
【請求項６】
ＦＭ帯域とＵＨＦ帯域の２帯域の電磁波に対応させることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のアンテナ装置の利用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ装置及びその利用方法に関し、簡易な構成で２帯域の電磁波に対応したアンテナ装置及びその利用方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のとおり、ループアンテナを用い、当該ループアンテナの全長Ｌを１波長とする電磁波を中心として、一定幅の帯域の電磁波を送受信するアンテナ装置がある。光速をｃとして、周波数ｃ／Ｌを中心とする電磁波の所望帯域が送受信可能なように、所望帯域の信号に対して位相差が１８０度となる、遮断周波数がｆLの低域濾波器と、遮断周波数がｆHの高域濾波器とをループアンテナの両端に接続し、必要に応じて、整合回路を低域濾波器の他端及び高域濾波器の他端に接続することで、非平衡線路に接続可能なアンテナ装置として用いることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記アンテナ装置は、ループアンテナとしてある帯域を送受信可能としているので、別の離れた帯域の送受信のためには別途、アンテナ装置を必要とした。
【０００４】
本発明の目的は、１つのループアンテナで、離れた２つの帯域の信号を送受信可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、長さがＬのループアンテナと、ループアンテナの一端に接続された遮断周波数がｆLの低域濾波器と、ループアンテナの他端に接続された遮断周波数がｆHの高域濾波器とを有し、非平衡線路に接続されるアンテナ装置であって、高域濾波器は、ｎ個の直列接続されたキャパシタと、各キャパシタの接続点に一端が接続されたｎ−１個のインダクタから成り、ｃを光の速さとして、ｃ／４Ｌ＜ｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLであり、２つの周波数ｃ／４Ｌとｃ／Ｌとをそれぞれ含む帯域の電磁波に対応させて、ループとモノポールとの２つのモードで送受信可能としたことを特徴とする。
【０００６】
また、請求項２に係る発明は更に整合回路を有することにより、平衡線路−不平衡線路接続器が形成されていることを特徴とする。また、請求項３に係る発明は、ＦＭ帯域とＵＨＦ帯域の２帯域の電磁波に対応させることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に係る発明は、長さがＬのループアンテナと、ループアンテナの一端に接続された遮断周波数がｆLの低域濾波器と、ループアンテナの他端に接続された遮断周波数がｆHの高域濾波器とを有し、非平衡線路に接続されるアンテナ装置の利用方法であって、高域濾波器は、ｎ個の直列接続されたキャパシタと、各キャパシタの接続点に一端が接続されたｎ−１個のインダクタから成り、ｃを光の速さとして、ｃ／４Ｌ＜ｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLであり、２つの周波数ｃ／４Ｌとｃ／Ｌとをそれぞれ含む帯域の電磁波に対応させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に係る発明は更に整合回路を有することにより、平衡線路−不平衡線路接続器が形成されていることを特徴とする。また、請求項６に係る発明は、ＦＭ帯域とＵＨＦ帯域の２帯域の電磁波に対応させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
さて、上述した、ｃ／Ｌ、ｆH及びｆLにはｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLの関係があることに着目する。高域濾波器の遮断周波数ｆH未満の電磁波に対し、高域濾波器はオープン（スイッチとしてオフ）の状態であるので、当該遮断周波数ｆH未満の電磁波に対しては、ループアンテナはモノポールアンテナであると考えることができる。すると、長さＬのモノポールアンテナを１／４波長とする電磁波にもアンテナ装置が対応できるように、低域濾波器（と必要に応じ整合回路と）を調整すれば、当該アンテナ装置は２帯域に対応させることができることに到達し、本願発明は完成された。
【００１０】
上述の通り、長さＬのモノポールアンテナを１／４波長とする電磁波にもアンテナ装置が対応できるように、低域濾波器（のみ、又は整合回路と）を調整すれば、当該アンテナ装置は２帯域に対応させることができる。この際、高域濾波器から電力が接地へ漏れないよう、高域濾波器はＴ型に形成しなければならない（請求項１、４）。低域濾波器と高域濾波器とに更に整合回路を加えた構成としても良い（請求項２、５）。このようなアンテナ装置は、ＦＭ帯域とＵＨＦ帯域の２帯域の電磁波に対応させることが好適である（請求項３、６）。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明を説明する。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１２】
図１により、本願発明の本質を説明する。図１．Ａは、本発明の利用方法に係るアンテナ装置１００の構成を示した回路図である。アンテナ装置１００は、長さＬのアンテナ１１０の一端に遮断周波数ｆHの高域濾波器（ＨＰＦ）１２０、アンテナ１１０の他端に遮断周波数ｆLの低域濾波器（ＬＰＦ）１３０を接続し、ＨＰＦ１２０とＬＰＦ１３０の他端を接続して端子Ｐｏｒｔ−１としたものである。
【００１３】
図１．Ａのアンテナ装置１００において、ＨＰＦ１２０は線路に直列に挿入された３つの容量ＣH1、ＣH3及びＣH5と、線路と接地の間に並列に設けられた２つの誘導ＬH2及びＬH4とから構成されるＴ型の高域濾波器である。即ち、入力端子及び出力端子の何れから見ても、最初の素子が容量である高域濾波器である。一方、図１．Ａのアンテナ装置１００のＬＰＦ１３０は、線路と接地の間に並列に設けられた３つの容量ＣL1、ＣL3及びＣL5と、線路に直列に挿入された２つの誘導ＬL2及びＬL4とから構成されるπ型の低域濾波器である。
【００１４】
図１．Ａのアンテナ装置１００が、長さＬのアンテナ１１０が１波長のループアンテナとして作用するためには、周波数ｃ／Ｌの電磁波に対して、ＨＰＦ１２０の出力とＬＰＦ１３０の出力との位相差が１８０度で、ｆH＜ｃ／Ｌ＜ｆLが成立すれば良い。この時、端子Ｐｏｒｔ−１に整合する同軸線路の軸線を接続し、当該同軸線路の鞘線を接地することで、アンテナ装置１００は周波数ｃ／Ｌの電磁波を送受信するアンテナ装置となる。この際、周波数ｃ／Ｌを中心周波数とする、適当な幅の周波数帯域の電磁波（周波数ｆu）も送受信することが可能である。
【００１５】
さて、ｆH未満の周波数の電磁波に対し、ＨＰＦ１２０はオープン（スイッチとしてオフ）の状態となる。また、ＨＰＦ１２０は両端が容量ＣH1、ＣH3のＴ型であり、低周波電力は接地へ流れない。すると、ｆH未満の周波数の電磁波に対して、図１．Ａのアンテナ装置１００は、あたかも図１．Ｂの構成のアンテナ装置のように振る舞う。この時、ループアンテナ１１０は１／４波長モノポールアンテナとして動作するので、共振周波数はｃ／４Ｌである。すると、ｃ／４Ｌ＜ｆHが成り立つならば、アンテナ装置１００は、中心周波数ｃ／４Ｌの帯域の電磁波（周波数ｆd）を送受信するアンテナ装置として利用できる。この時に、ＬＰＦ１３０のみで、端子Ｐｏｒｔ−１に接続された同軸線路等とインピーダンス整合が取れるようにしておく。
【００１６】
このように、ループアンテナ１１０の長さと、ＨＰＦ１２０とＬＰＦ１３０とを構成する各容量及び各誘導を設計することで、それらにより構成されるアンテナ装置１００は、２つの周波数ｃ／４Ｌとｃ／Ｌとをそれぞれ中心周波数とする帯域の電磁波に対応させることができ、広域アンテナ装置とすることが可能となる。
【００１７】
上記実施例では、図２に示す通り、ＨＰＦ１２０とＬＰＦ１３０とを、９０度位相器及び−９０度位相器として作用させた。図２の端子Ｐｏｒｔ−２，３にループアンテナの両端を接続したものがアンテナ装置１００である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本発明は車両に搭載するアンテナ装置として有用であり、特にディジタル放送を視聴するためのアンテナ装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】１．Ａは、本発明に係る利用方法によるアンテナ装置１００の第１の使用状況を示す回路図、１．Ｂは、同じく第２の使用状況を示す回路図。
【図２】アンテナ装置１００の、ＨＰＦ１２０とＬＰＦ１３０とが各々位相器であることを示す回路図。
【符号の説明】
【００２０】
１００：アンテナ装置
１１０：長さＬのアンテナ
１２０：高域濾波器（ＨＰＦ）（９０度位相器）
１３０：低域濾波器（ＬＰＧ）（−９０度位相器）
ＣH1、ＣH3、ＣH5：ハイパスフィルタを構成する容量
ＬH2、ＬH4：ハイパスフィルタを構成する誘導
ＣL1、ＣL3、ＣL5：ローパスフィルタを構成する容量
ＬL2、ＬL4：ローパスフィルタを構成する誘導
【図１】
2006237660.tif 000003
【図２】
2006237660.tif 000004